近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示油菜素內(nèi)酯調(diào)控棉纖維發(fā)育機(jī)制，該研究為棉花的分子改良奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《中國科學(xué)：生命科學(xué)（英文版）（SCIENCE CHINA CHINA-Life Sciences）》上。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席李付廣研究員介紹，棉花是重要的天然紡織纖維來源，在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位。雖然我國棉花產(chǎn)量位居世界前列，但纖維品質(zhì)、纖維相對(duì)強(qiáng)度等均亟待進(jìn)一步提升。因此，深入了解棉纖維發(fā)育調(diào)控機(jī)制并篩選關(guān)鍵調(diào)控靶基因，培育出優(yōu)質(zhì)的棉花品種對(duì)于我國棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
油菜素內(nèi)酯是調(diào)控細(xì)胞伸長重要的植物激素，在調(diào)節(jié)棉花纖維發(fā)育方面發(fā)揮重要作用，但其調(diào)控纖維發(fā)育的機(jī)制仍不清楚。該研究通過比較油菜素內(nèi)酯功能缺失型突變體pag1及其背景材料ZM24開花后10天和20天纖維材料的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，結(jié)合生物信息分析以及酵母雙雜交和雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：作為陸地棉GSK3激酶家族的一員，GhSK13不僅參與調(diào)控油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，同時(shí)也可以通過與GhAP2L、Gh_DNF_YB19和GhHDZ5等互作參與到不同的調(diào)控途徑來調(diào)控棉纖維的發(fā)育。該研究不僅深化了對(duì)油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，尤其是GhSKs介導(dǎo)的油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑對(duì)棉纖維發(fā)育調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為提高棉纖維品質(zhì)研究領(lǐng)域提供了大量的靶蛋白。
該研究得到國家自然基金項(xiàng)目資助。（通訊員 梁冰）
原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11427-020-1728-9
